齒輪選用鋼鐵材料時(shí)，必須滿足兩個(gè)基本要求：一是加工和熱處理要求，其中包括鋼的機(jī)械加工性能、鑄造性能、鍛造性能和熱處理性能；二是使用性能要求，包括疲勞強(qiáng)度、熱處理規(guī)范和其他性能指標(biāo)。齒輪常用鋼鐵材料的選擇、熱處理及性能見表1。調(diào)質(zhì)及表面淬火齒輪用鋼的選擇見表2。 表1 齒輪常用鋼鐵材料的選擇、熱處理及性能 傳動(dòng) 方式 | 工作條件 | 小齒輪 | 大齒輪 | 速度 | 載荷 | 材料 | 熱處理 | 硬度HBW | 材料 | 熱處理 | 硬度HBW | 開 式 傳 動(dòng) | 低速 | 輕載 無沖擊 非重要齒輪 | Q275 | 正火 | 150~190 | HT200 |
| 170~230 | HT250 | 170~240 | 輕載 小沖擊 | 45 | 正火 | 170~200 | QT500-5 | 正火 | 170~207 | QT600-3 | 197~269 | 閉 式 傳 動(dòng) | 低速 | 中載 | 45 | 正火 | 170~200 | 35 | 正火 | 150~180 | ZG310-570 | 調(diào)質(zhì) | 200~250 | ZG270-500 | 調(diào)質(zhì) | 190~230 | 重載 | 45 | 整體 淬火 | 38~48HRC | ZG270-500 | 整體 淬火 | 35~40HRC | 中速 | 中載 | 45 | 調(diào)質(zhì) | 200~250 | 35 | 調(diào)質(zhì) | 190~230 | 整體 淬火 | 38~48HRC | 整體 淬火 | 35~40HRC | 40Cr 40MnB 40MnVB | 調(diào)質(zhì) | 230~280 | 45，50 | 調(diào)質(zhì) | 220~250 | ZG270-500 | 正火 | 180~230 | 35，45 | 調(diào)質(zhì) | 190~230 | 重載 | 45 | 整體 淬火 | 38~48HRC | 35 | 整體 淬火 | 35~40HRC | 表面 淬火 | 45~52HRC | 45 | 調(diào)質(zhì) | 220~250 | 高速 | 中載 無猛烈沖擊 | 40Cr 40MnB 40MnVB | 整體 淬火 | 35~42HRC | 35，40 | 整體 淬火 | 35~40HRC | 表面 淬火 | 52~56HRC | 45，50 | 表面 淬火 | 45~50HRC | 中載 有沖擊 | 20Cr 20CrMnTi 20CrMo | 滲碳 淬火 | 58~63HRC | ZG310-570 | 正火 | 160~210 | 35 | 調(diào)質(zhì) | 190~230 | 20Cr， 20CrMnTi | 滲碳 淬火 | 56~63HRC | 重載 高精度 小沖擊 | 38CrMoAl | 滲氮 | ＞850HV | 35CrMo | 調(diào)質(zhì) | 255~302 |
表2 調(diào)質(zhì)及表面淬火齒輪用鋼的選擇 齒輪種類 | 選擇鋼號(hào) | 備注 | 汽車、拖拉機(jī)及機(jī)床中的不 重要齒輪 | 45 | 調(diào)質(zhì) | 中速、中載車床變速箱、鉆 床變速箱次要齒輪，以及高 速、中載磨床砂輪用齒輪 | 調(diào)質(zhì)+高頻感應(yīng)淬火 | 中速、中載較大截面機(jī)床齒輪 | 40Cr 42SiMn 35SiMn 45MnB | 調(diào)質(zhì) | 中速、中載并帶一定沖擊 的機(jī)床變速箱齒輪，以及高 速、重載并要求齒面硬度 高的機(jī)床齒輪 | 調(diào)質(zhì)+高頻感應(yīng)淬火 | 起重機(jī)械 運(yùn)輸機(jī)械 建筑機(jī)械 水泥機(jī)械 冶金機(jī)械 礦山機(jī)械 工程機(jī)械 石油機(jī)械 等設(shè)備中 的低速重 載大齒輪 | 一般載荷不大 截面尺寸也不 大，以及要求 不太高的齒輪 | Ⅰ | 35 45 55 | 1）少數(shù)直徑大、載 荷小、轉(zhuǎn)速不高的末 級(jí)傳動(dòng)大齒輪可采用 SiMn鋼正火處理 2）根據(jù)齒輪截面尺寸 大小及重要程度，分 別選用各類鋼材（從 Ⅰ到Ⅴ，淬透性逐漸 提高） 3）根據(jù)設(shè)計(jì)，要求表 面硬度大于40HRC者 應(yīng)采用調(diào)質(zhì)+表面淬火 | Ⅱ | 40Mn 50Mn 40Cr 35SiMn 42SiMn | 截面尺寸較 大，承受較 大載荷，以 及要求比較 高的齒輪 | Ⅲ | 35CrMo 42CrMo 40CrMnMo 35CrMnSi 40CrNi 40CrNiMo 45CrNiMoV | 截面尺寸很 大，承受載荷 大并要求有 足夠韌性的 重要齒輪 | Ⅳ | 35CrNi2Mo 40CrNi2Mo | Ⅴ | 30CrNi3 34CrNi3Mo 37SiMn2MoV |
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